Juguetes científicos

Es quizá el juguete científico más conocido y de mayor éxito. El cubo de Rubik, un rompecabezas mecánico tridimensional, ideado en 1974 por el escultor y arquitecto Ernö Rubik, fue concebido inicialmente para ayudar a los alumnos de arquitectura a obtener una mejor perspectiva visual de las tres dimensiones. En los 80, la popularidad de este juguete alcanzó cotas increíbles – tanto entre el público más joven como el más adulto – convirtiéndolo en el juguete más vendido del mundo (con más de 350 millones de unidades). Este juego de rompecabezas (que podemos encontrar en versiones de cubo de bolsillo, estándar o versión profesor, por ejemplo) permite 43.252.003.274.489.856.000 permutaciones; y gracias a un algoritmo más moderno es posible resolverlo en tan solo 20 movimientos.

La cuna o péndulo de Newton es un juguete con el que este genio quería demostrar una consecuencia del Principio de conservación del movimiento. Está formado por un conjunto de péndulos exactamente iguales, alineados horizontalmente y en sutil contacto con los péndulos adyacentes cuando están en reposo. Como juguete fue producido en 1967 por el actor inglés Simon Prebble. El péndulo de Newton más grande del mundo se encuentra en Kalamazoo, Michigan (EE.UU.) y se utiliza para demostraciones tecnológicas y científicas. Cuenta con 20 esferas con un peso de 6,8 kilogramos cada una, suspendidas desde el techo con unos cables de 6,1 metros.

Este juguete científico fue creado casi por casualidad por el ingeniero mecánico Richard James en 1943. Su intención era perfeccionar una nueva gama de resortes para los buques y tras caerse uno de ellos sobre un escalón se dio cuenta del movimiento que este realizó en vez de llegar al suelo: había surgido un muelle espiral que permite la realización de experimentos sobre propagación de ondas longitudinales y transversales. En la navidad de 1945 se vendieron 400 slinkys en 20 minutos. Los modelos básicos son en acero (como el de la foto) o en colores, como un arco iris. Se hizo tan popular que forma parte de la lista del National Toy Hall of Fame.

El primer modelo de la lámpara de lava fue creado en 1963 por Edward Craven-Walker. La que en un principio se llamó ‘Astrolámpara’ fue presentada en una feria de muestras de Hamburgo en 1965. Un empresario se interesó por ella y, tras comprar los derechos, la vendieron como “Lava Lite” o lámpara de lava, extendiéndose su popularidad en los 70. Su mecanismo se basa en una bombilla de iluminación, una botella de cristal que contiene agua (transparente o coloreada), cera translúcida, un rollo metálico de cable y un pequeño cono de metal que se coloca en la parte superior. Al ser la cera fundida y el agua dos líquidos immiscibles, se mantienen separados. La diferencia de calor entre la parte superior e inferior provoca el singular efecto visual que ha hecho que este dispositivo se encuentre desde hace mucho en casi cualquier tienda de regalos.

Patentado en 1901 por Frank Hornby, el Meccano fue un juguete muy popular entre jóvenes y no tan jóvenes. Se basaba en un sistema de construcción de objetos formados por piezas de diversos tamaños, forma y color fabricadas en metal y con filas de agujeros para sujetarlas a otras piezas por medio de tornillos. En la actualidad, muchos profesores utilizan el Meccano para instruir a sus alumnos en las clases de Física, construyendo aparatos que ayuden a explicar principios físicos como la ley de la palanca, la ley del péndulo o la ley de la polea.

Nombrado en honor a Galileo Galilei, se trata de un termómetro formado por un tubo de vidrio que contiene un líquido transparente con un coeficiente de dilatación mayor que el del agua y un conjunto de ampollas de vidrio soplado sumergidas en él. Cuando aumenta la temperatura, la densidad del líquido cambia pero no la de las ampollas, por lo que la flotabilidad de las ampollas se ve afectada. La ampolla con flotabilidad neutra indica la temperatura. Para obtener una temperatura más o menos exacta, el dispositivo debe contener cinco ampollas como mínimo.

Este juguete de física fue ideado por Joe Bendik en los años 80 y fue comercializado inicialmente por la Tangent Toy Company. Este dispositivo funciona de la misma forma en la que hacemos girar una moneda encima de una superficie plana. Iniciamos el movimiento con un disco sobre una plataforma y, a pesar de la disipación de energía, la rotación se prolonga durante varios minutos; la desaceleración produce un sonido cada vez más agudo, que finaliza de forma ruda.

El ciclista solar es obra conjunta de Becquerel, Hertz y Einstein. El físico Henri Becquerel descubrió el efecto fotoeléctrico; posteriormente Heinrich Rudolf Hertz  aplicó este efecto y, por último, Albert Einsteinconsiguió explicarlo mediante una teoría: cuando la luz incide con energía suficiente sobre una superficie metálica, puede alterar alguno de los electrones y ponerlos en movimiento, creando así una corriente eléctrica. Así, la célula fotovoltaica de este dispositivo resultante es tan sensible a la luz que una simple bombilla encendida es suficiente para que el ciclista pedalee con ahínco.

Creada por Nikola Tesla para investigar corrientes de alto voltaje en tubos de cristal vacío y comercializada por el estudiante del MIT Bill Parker durante la década de 1980.  Se trata de una esfera de cristal transparente llena de varios gases de baja presión y conducida por corriente alterna de alta frecuencia y alto voltaje generado por una bobina Tesla en miniatura. En el centro, una segunda esfera sirve como electrodo. El contacto de una mano con el cristal altera el campo eléctrico y hace que surja un rayo de mayor grosor. Los patrones y colores que se consiguen en la lámpara dependen de los gases que contiene.

Aunque las creaciones autómatas llevan más tiempo del que podría parecer con el ser humano, fue a partir de la década de 1990 cuando la robótica consiguió grandes avances y se normalizó su uso, permitiendo introducirla en nuevos sectores como el de los juguetes. Desde el dinosaurio Pleo, una robo-mascota interactiva, hasta Zowi, el robot creado por BQ para enseñar programación a niños, existen numerosas opciones para poder hacer robots sencillos y fáciles de programar con soportes como Arduino o BITBLOQ.